Background: Autism Spectrum Disorders (ASD) are a group of neurologic conditions that affect
behavior, communication, and social interaction in children and adults all over the world.
Several recent studies correlate these disorders with alterations of the gut microbiome due to
the possible imbalance of the gut-brain axis. This possible connection opens new avenues to
explore the unknown areas of ASD pathogenesis and the new opportunities for managing this
disorder. The goal of this systematic review is to analyze the existing knowledge on microbiome
changes in ASD and to understand its importance in the biological and behavioral context of
ASD patients.
Methods: A systematic search covering the topics of ASD and microbiome was performed on
PubMed and completed on October 7, 2019. Twenty-eight articles were included and their
quality was assessed. The data extracted for analysis was related to the participants
characteristics, the study type and method of analysis, the instrument used to diagnose ASD
and the main outcomes of said investigation.
Results: Most of the reviewed studies found microbiome changes in ASD patients in comparison
with neurotypical subjects. However, there was no specific pattern of bacterial changes found.
The studies focused mostly on Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria and Proteobacteria.
Out of all these phyla, the only one that exhibited a clear trend in ASD subjects was Firmicutes,
mainly the order Clostridiales and Clostridium species, with a documented increase in ASD
subjects in ten studies.
Conclusion: This review suggests that there is an altered microbiome in ASD. However, the
current analysis was not able to establish a set of bacterial changes characteristic to this
pathology. Nevertheless, the gut-brain axis relationship seems to be one worth pursuing in
hopes to establish a clear pathophysiological path to this disorder.As Perturbações do Espetro Autista (PEA) são um conjunto de condições neurológicas
que afetam a comunicação e a interação social, com padrões repetitivos e restritivos de
comportamento e hipo ou hiper-reactividade a estímulos sensoriais e ambientais. Estas
condições são definidas pela sua clínica, visto que a sua patogénese não se encontra ainda
esclarecida. Existem fatores genéticos e ambientais implicados na génese das PEA, e também
múltiplas comorbilidades com destaque para os distúrbios gastrointestinais.
A elevada prevalência destes distúrbios em crianças com PEA leva à hipótese de que,
para além de meras comorbilidades, estes possam ser parte do mecanismo causal desta
patologia. Assim, através da teoria do “gut-brain axis” ou eixo intestino-cérebro, é possível
estabelecer uma ligação entre estas duas componentes da PEA.
O eixo intestino-cérebro define-se como o conjunto de interações nervosa, endócrina e
imunológica que se estabelece entre o SNC e o trato GI. Um elemento fundamental desta
comunicação é a microbiota, o conjunto de bactérias e outros microrganismos que residem num
particular nicho biológico, neste caso o trato intestinal humano. No meio intestinal, estas
bactérias produzem metabolitos essenciais para a sinalização endócrina e imunológica,
comunicando também com o SNC através de recetores do nervo vago.
O microbioma intestinal é também promotor da motilidade, produtor de vitaminas e
tem um efeito protetor contra organismos patogénicos entéricos. No entanto, quando em
desequilíbrio ou disbiose, pode produzir toxinas que atingem o SNC.
Esta revisão sistemática procurou explorar a relação entre as alterações no microbioma
humano e a patogénese da PEA.
Foi realizada uma pesquisa na base de dados PubMed usando a expressão: “(("Autistic
Disorder"[Mesh]) OR ("Autism Spectrum Disorder"[Mesh])) AND (("Microbiota"[Mesh]) OR
("Gastrointestinal Microbiome"[Mesh]))”. Os critérios de inclusão foram: estudos observacionais
ou de intervenção, realizados em indivíduos com PEA e com referência à sua relação com a
microbiota intestinal, redigidos em inglês. Foram também incluídos estudos referidos nas
referências das revisões sistemáticas e meta-analises englobadas na pesquisa inicial. A
qualidade dos estudos foi avaliada segundo os critérios STROBE e TREND e os principais dados
extraídos foram: o número de participantes do estudo, o tipo de estudo e a metodologia usada,
o/os instrumento/os usados para diagnosticar PEA e os principais resultados obtidos.
Usando as recomendações do PRISMA (Preferred Reporting for Systematic Reviews and
Meta-Analysis) foram incluídos 28 estudos nesta revisão. Foram estudadas 1169375 crianças
com idades compreendidas entre 1 e 18 anos. Os estudos foram divididos em 3 grupos para
facilitar a sua análise e discussão: “Standard comparison”, “Comparison by exposure variables”
e "Comparison after intervention”. O primeiro grupo comparava linearmente o microbioma de
indivíduos com PEA com o de sujeitos neurotípicos. O segundo reunia os estudos de coorte que procuravam verificar o impacto de variáveis que alterariam o microbioma, segundo os autores,
para concluir se essa exposição teria influência num posterior diagnóstico de PEA. O último
grupo reunia os estudos de intervenção com suplementos ou probióticos em crianças com PEA.
A maioria dos estudos revelou uma diferença significativa entre o microbioma dos
indivíduos com PEA e o dos controlos, mas as diferenças registadas não foram constantes entre
estudos, com a notável exceção da ordem Clostridiales e da espécie Clostridium, que
demostrou um notável aumento nos indivíduos com PEA. No primeiro grupo de estudos, apenas
2 em 18 consideraram que não havia uma divergência entre os microbiomas. No entanto, os
próprios estudos foram realizados em condições bastante diferentes: 9 comparavam as crianças
com PEA com os seus irmãos neurotípicos, enquanto os restantes 11 usaram controlos da
comunidade; apenas 2 estudos abordaram a micobiota; um estudo analisou crianças e mães
como uma unidade em termos de distribuição destes microrganismos e outro estudo recolheu
os seus dados usando biopsias retais, ao invés de amostras fecais, por exemplo.
Em relação aos estudos de coorte, não foi encontrada nenhuma relação causal entre os
fatores testados (parto por cesariana, uso de antibióticos nos primeiros anos de vida) e a
incidência de PEA. Os estudos de intervenção demostraram um efeito positivo da
suplementação e probióticos na alteração da composição do microbioma, mas estes efeitos
nem sempre se revelaram a nível sintomático.
Assim, foi verificada uma diferença não negligenciável entre o microbioma de um
indivíduo com PEA e o microbioma neurotípico. Esta conclusão pode ser uma base para futura
pesquisa nesta aérea, através de um estudo que procure uniformizar os fatores que influenciam
a microbiota e as suas condições de desenvolvimento
